Mass Extinctions sa kasaysayan ng Buhay: Kahalagahan ng NASA's Artemis Moon at Planetary Defense DART Missions  

Ang ebolusyon at pagkalipol ng mga bagong species ay magkasabay mula nang magsimula ang buhay sa Earth. Gayunpaman, mayroong hindi bababa sa limang yugto ng malakihang pagkalipol ng mga anyo ng buhay sa nakalipas na 500 milyong taon. Sa mga episode na ito, higit sa tatlong-kapat ng mga umiiral na species ay tinanggal. Ang mga ito ay tinutukoy bilang global extinction o masa pagkalipol. Ang Ikalima Masa Ang pagkalipol ay ang huling episode na naganap mga 65 milyong taon na ang nakalilipas sa panahon ng Cretaceous. Ito ay sanhi dahil sa epekto ng asteroid. Ang mga resultang kondisyon ay humantong sa pag-aalis ng mga dinosaur mula sa mukha ng Earth. Sa kasalukuyang panahon ng Anthropocene (ibig sabihin, ang panahon ng sangkatauhan), pinaghihinalaang ang Daigdig ay maaaring nasa o nasa bingit ng Sixth Masa Extinction, dahil sa mga isyu sa kapaligiran na gawa ng tao (tulad ng pagbabago ng klima, polusyon, deforestation, global warming, atbp.). Dagdag pa, ang mga salik tulad ng nuklear, biyolohikal o iba pang uri ng digmaan/salungatan, mga natural na sakuna sa kapaligiran gaya ng pagsabog ng bulkan o epekto ng asteroid ay may potensyal din na mag-trigger ng malawakang pagkalipol. Kumakalat sa puwang ay isa sa mga paraan upang harapin ang mga umiiral na hamon na kinakaharap ng sangkatauhan. NASAni Artemis Buwan Ang misyon ay isang simula patungo sa malalim puwang tirahan ng tao sa pamamagitan ng hinaharap na kolonisasyon ng Buwan at Marte. Planetary Ang pagtatanggol sa pamamagitan ng pagpapalihis ng isang asteroid palayo sa Earth ay isa pang diskarte na isinasaalang-alang. Ang DART Mission ng NASA ay ang kauna-unahang asteroid deflection test na susubukan na ilihis ang isang malapit sa Earth na asteroid sa susunod na buwan. 

Ang kapaligiran ay palaging nagbabago sa lahat ng oras. Nagkaroon ito ng dalawang pronged na epekto sa mga anyo ng buhay – habang ang negatibong pagpili ng presyon laban sa mga hindi karapat-dapat na mabuhay sa kapaligiran humantong sa kanilang pagkalipol, sa kabilang banda, pinaboran nito ang kaligtasan ng mga anyo ng buhay na may sapat na kakayahang umangkop upang umangkop sa mga bagong kondisyon. Sa kalaunan ay nagresulta ito sa paghantong ng ebolusyon ng mga bagong species. Samakatuwid, ang pagkalipol at ebolusyon ng mga bagong anyo ng buhay ay dapat na magkasabay, halos walang putol mula noong simula ng buhay sa Lupa.  

Gayunpaman, ang kasaysayan ng Earth ay hindi palaging maayos. May mga pagkakataon ng mga dramatiko at marahas na mga kaganapan na may malakas na masamang epekto sa mga anyo ng buhay na nagreresulta sa napakalaking pagkalipol ng mga species. Ang 'global extinction' o 'mass extinction' ay ang terminong ginamit upang ilarawan ang mga yugto nang humigit-kumulang tatlong-kapat ng umiiral na biodiversity ay nawala sa medyo maikling pagitan ng geologic time. Sa huling 500 milyong taon, mayroong hindi bababa sa limang pagkakataon ng malakihang pagkalipol ng masa¹.  

Talahanayan: Earth, Mass Extinctions of Species and Humanity  

Ang 'Big Five' na pagkalipol na ito ay inilarawan batay sa pagsusuri ng isang database tungkol sa libu-libong marine invertebrate fossil.  

Sa panahon ng Cambrian (541-485 milyong taon na ang nakalilipas), nagkaroon ng mabangis na pagsabog ng mga bagong anyo ng buhay. Sinundan ito ng First Mass Extinction of life on Earth na naganap 400 million years ago sa Ordovician – Silurian period. Nakita nito ang pagkalipol ng higit sa 85% ng marine biodiversity na nagreresulta mula sa pagbabago ng klima dahil sa pandaigdigang paglamig ng tropikal na karagatan na sinundan ng pagbawas sa antas ng dagat at pagkawala ng mga tirahan sa mababang lugar. Ang Ikalawang Mass Extinction ay naganap 365 milyong taon na ang nakalilipas sa panahon ng Devonian na tila sanhi ng pagbawas sa konsentrasyon ng oxygen ng tubig kapag mataas ang lebel ng dagat. Ang aktibidad ng bulkan ay kasalukuyang itinuturing na sanhi ng pangalawang pagkalipol¹.   

Ang Third Mass Extinction o Permian-Triassic extinction ay nangyari mga 250 million years ago sa Permian-Triassic period. Tinatawag din itong Great Dying dahil higit sa 90 porsiyento ng mga species ng Earth ang naalis. Ito ay dulot ng matinding pagbabago ng klima kasunod ng mabilis na pag-init ng mundo bilang resulta ng malawakang pagpapakawala ng mga greenhouse gases lalo na ang anim na beses na pagtaas ng CO.₂ sa kapaligiran^1,2. Ipinapaliwanag din nito ang sanhi ng ikaapat na mass extinction o Triassic-Jurassic extinction 210 milyong taon na ang nakararaan kung saan nakita ang pag-aalis ng maraming malalaking hayop na nag-aalis ng daan para umunlad ang mga dinosaur. Ang napakalaking pagsabog ng bulkan ay tila ang kaganapang nauugnay sa dalawang mahusay na pagkalipol na ito.  

Ang pinakahuling, end-Cretaceous extinction (o Cretaceous-Paleogene extinction o ang Fifth Mass Extinction) ay naganap mga 65.5 milyong taon na ang nakalilipas. Ito ay isa sa pinakamalaking malawakang pagkalipol sa kasaysayan ng buhay na nakakita ng kumpletong pag-aalis ng lahat ng mga di-avian na dinosaur. Mayroong parehong avian at non-avian dinosaur. Ang mga avian dinosaur ay mainit ang dugo habang ang mga di-avian dinosaur ay malamig ang dugo. Ang mga lumilipad na reptile at non-avian dinosaur ay dumanas ng kabuuang pagkalipol habang ang mga phylogenetic na inapo ng mga avian dinosaur ay nabubuhay hanggang sa modernong araw, na minarkahan ang biglaang pagtatapos ng edad ng mga dinosaur. Iyon ang panahon kung kailan nagaganap ang malalaking pagbabago sa kapaligiran dahil sa epekto ng isang malaking asteroid sa Earth sa Chicxulub, Mexico at duo sa malawak na pagsabog ng bulkan na nauwi sa pagbabago ng klima na nagdudulot ng pagkatuyo ng pagsuporta sa suplay ng pagkain. Ang epekto ng asteroid ay hindi lamang nagdulot ng mga shock-wave, isang malaking pulso ng init at tsunami, ngunit naglabas din ng malaking halaga ng alikabok at mga labi sa atmospera na huminto sa sikat ng araw upang maabot ang ibabaw ng Earth kaya malapit sa pagtigil ng photosynthesis at isang matagal na taglamig. Ang kakulangan ng photosynthesis ay nangangahulugan ng pagkasira ng mga pangunahing producer na halaman kabilang ang phytoplankton at algae pati na rin ng mga umaasa na species ng hayop.^1,3. Ang epekto ng asteroid ay ang pangunahing dahilan ng pagkalipol ngunit ang mga pagsabog ng bulkan sa buong panahon, sa isang banda, ay nag-ambag sa malawakang pagkalipol sa pamamagitan ng higit pang paglala ng kadiliman at taglamig sa pamamagitan ng paghahagis ng mga balahibo ng usok at alikabok sa kapaligiran. Sa kabilang banda, nagdulot din ito ng pag-init mula sa bulkan⁴. Tulad ng para sa kabuuang pagkalipol ng buong pamilya ng mga di-avian dinosaur, ang pag-aaral ng pisyolohiya ng mga inapo ng mga avian dinosaur ay nagmumungkahi na nagkaroon ng kabiguan na magparami dahil sa kakulangan ng bitamina D3 (cholecalciferol) sa pagbuo ng mga embryo sa mga itlog na humahantong sa kamatayan bago. pagpisa⁵.  

Sa kasalukuyang panahon ng Anthropocene (ibig sabihin, ang panahon ng sangkatauhan), ang ilang mga mananaliksik ay nangangatwiran na ang Sixth Mass Extinction ay kasalukuyang nagaganap sa kagandahang-loob ng mga isyu sa kapaligiran na gawa ng tao tulad ng pagbabago ng klima, polusyon, deforestation, global warming, atbp. Ito ay batay sa mga pagtatantya ng kasalukuyang mga rate ng pagkalipol ng mga species, na napag-alamang nasa katulad na hanay ng mga rate ng pagkalipol ng mga species para sa mga mas naunang pagkalipol¹. Sa katunayan, ang mga resulta mula sa isa pang pag-aaral ay nagpapatunay na ang kasalukuyang mga rate ng pagkalipol ng biodiversity ay mas mataas kaysa sa mga rate ng pagkalipol para sa limang naunang mass extinction na nakuha mula sa fossil record. ^6,7,8 at ang mga hakbangin sa pag-iingat ay tila hindi gaanong nakakatulong⁸. Higit pa rito, may iba pang mga kadahilanang gawa ng tao tulad ng digmaang nuklear/sakuna na may potensyal na mag-trigger ng malawakang pagkalipol. Ang mga pandaigdigang kolektibong hakbang at pare-parehong pagsisikap tungo sa mga disarmament, pagpapagaan ng pagbabago ng klima, pagbabawas ng carbon emission at pag-iingat ng mga species sa kabila, iminumungkahi ng ilang mananaliksik na bawasan ang laki ng negosyo ng tao, pag-urong ng populasyon ng tao sa pamamagitan ng karagdagang pagbabawas ng mga rate ng kapanganakan at pagtatapos ng 'paglago. kahibangan'⁹.  

Tulad ng huling pagtatapos ng Cretaceous extinction, anumang hinaharap na sakuna sa kapaligiran na magmumula sa mga posibleng epekto mula sa puwang at/o mula sa napakalaking pagsabog ng bulkan ay maaari ding magdulot ng malubhang hamon sa sangkatauhan dahil sa katagalan, tulad ng bawat planeta, Malalagay sa panganib ang Earth sa pamamagitan ng mga epekto mula sa puwang (pati na rin ng mga pagsabog ng bulkan) na nagtatapos sa pagtigil ng photosynthesis dahil sa matagal na kadiliman kaya lahat ng pangunahing producer na halaman at umaasang mga species ng hayop ay haharap sa pagkawasak. 

Kolonisasyon ng malalim puwang at ang pagpapalihis sa earth-bound asteroids palayo sa Earth ay dalawang posibleng tugon ng sangkatauhan sa mga umiiral na banta na dulot ng mga epekto ng puwang. NASA's Artemis Buwan Ang misyon ay isang simula patungo sa malalim puwang tirahan ng tao para gawing multi-planeta uri ng hayop. Ang programang ito ay hindi lamang lilikha ng pangmatagalang presensya ng tao sa at sa paligid ng Buwan ngunit nagtuturo din ng mga aralin bilang paghahanda para sa mga misyon at tirahan ng tao sa Marte. Ang misyon ni Artemis ay magtatayo ng base camp sa ukol sa buwan ibabaw upang bigyan ang mga astronaut ng tahanan upang manirahan at magtrabaho sa Buwan. Ito ang magiging unang pagkakataon ng mga tao na naninirahan sa ibabaw ng isa pang celestial body¹⁰. NASA's pamplaneta defense DART Mission ay nakatakdang subukan ang isang paraan ng pagpapalihis ng asteroid palayo sa Earth. Pareho ng mga ito puwang may malaking pangako ang mga misyon tungo sa pagpapagaan ng mga umiiral na hamon sa sangkatauhan na dulot ng epekto mula sa puwang. 

 ***   

Doi: https://doi.org/10.29198/scieu/2208231

***

Sanggunian:  

1. Khlebodarova TM at Likhoshvai VA 2020. Mga sanhi ng global extinctions sa kasaysayan ng buhay: mga katotohanan at hypotheses. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. 2020 Hul;24(4):407-419. DOI: https://doi.org/10.18699/VJ20.633 | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7716527/  

2. Wu, Y., Chu, D., Tong, J. et al. Anim na beses na pagtaas ng atmospheric pCO2 sa panahon ng Permian-Triassic mass extinction. Nat Commun 12, 2137 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  

3. Schulte P., et al 2010. Ang Chicxulub Asteroid Impact at Mass Extinction sa Cretaceous-Paleogene Boundary. AGHAM. 5 Mar 2010. Vol 327, Isyu 5970. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1177265 

4. Chiarenza AA et al 2020. Ang epekto ng asteroid, hindi ang bulkanismo, ang sanhi ng end-Cretaceous dinosaur extinction. Na-publish noong Hunyo 29, 2020. PNAS. 117 (29) 17084-17093. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  

5. Fraser, D. (2019). Bakit nawala ang mga dinosaur? Ang kakulangan kaya sa cholecalciferol (bitamina D3) ang sagot? Journal of Nutritional Science, 8, E9. DOI: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  

6. Barnosky AD, et al 2011. Dumating na ba ang ikaanim na mass extinction ng Earth? Kalikasan. 2011;471(7336):51-57. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09678  

7. Ceballos G., et al 2015. Pinabilis na pagkalugi ng mga modernong uri ng hayop na dulot ng tao: Pagpasok sa ikaanim na pagkalipol ng masa. Sci. Adv. 2015;1(5): e1400253. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  

8. Cowie RH et al 2022. Ang Ikaanim na Mass Extinction: katotohanan, kathang-isip o haka-haka? Mga pagsusuri sa biyolohikal. Tomo 97, Isyu 2 Abril 2022 Pahina 640-663. Unang nai-publish: 10 Enero 2022. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12816 

9. Rodolfo D., Gerardo C., at Ehrlich P., 2022. Pag-ikot sa kanal: ang krisis sa pagkalipol at ang kinabukasan ng sangkatauhan. Na-publish:27 June 2022. Philosophical Transactions of The Royal Society Biological Sciences. B3772021037820210378 DOI: http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 

10. Prasad U., 2022. Artemis Moon Mission: Towards Deep Space Human Habitation. Siyentipikong European. Nai-publish noong Agosto 11, 2022. Magagamit sa http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

***